Аппаратурно-технологическая система получения питьевой воды из подземных источников Западно-Сибирского региона

• Автор: Тропина, Елена Александровна
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 131 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1 Классификации природных вод и способы их подготовки для питьевого водоснабжения.

1.1 Классификация природных вод по химическому составу

1.2 Классификация подземных вод по показателям качества.

1.3 Классификации примесей в природных водах и процессов, используемых для их удаления

1.4 Соединения железа в подземных водах.

1.5 Безреагентные методы очистки природных вод

ГЛАВА 2. Техника и методика эксперимента

2.1 Объекты исследования

2.2 Методики эксперимента.

2.2.1 Методика определения концентрации ионов железа И.
2.2.2 Методика определения концентрации железа.
2.3.3 Методика определения озона в растворах.
2.3 Приборы для анализа воды
ГЛАВА 3 Особенности химического состава подземных вод
Томской и Тюменской областей
3.1 Показатели выбора технологии подготовки питьевой воды
из подземных источников Томской и Тюменской областей
3.1.1 Химический состав подземных вод
Томской и Тюменской областей.
3.1.2 Установление качественного показателя выбора
технологии водоподготовки
3.2 Разработка методики количественного определения железа, связанного с гуминовыми веществами
3.2.1 Соединения железа в подземных водах северных районов Томской и Тюменской областей.
3.2.2 Разработка методики количественного определения железа, связанного с гуминовыми веществами.
3.3 Свойства соединений железа подземных вод
Томской и Тюменской областей.
3.3.1. Окисление соединений железа II подземных вод кислородом воздуха и озоном
3.3.2 Коллоидные соединения железа в подземных водах
и определение их размеров
3.3.3 Влияние и озона на коагуляцию
коллоидных соединений железа.
ГЛАВА 4. Разработка аппаратурнотехнологической системы получения питьевой воды из подземных источников
Томской и Тюменской областей
4.1 Разработка малогабаритной установки для технологического моделирования процессов очистки воды
4.1.1 Описание установки и ее технические характеристики
4.1.2 Расчет оптимальных конструктивных параметров
элсктрокоагулятора с растворимым анодом.
4.2 Моделирование процессов очистки воды, содержащей железо, связанное с гуминовыми веществами.
4.3 Практическое применение результатов технологического моделирования процессов очистки воды, содержащей железо,
связанное с гуминовыми веществами
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Треп,я глава посвящена изучению особенностей химического состава подземных вод Томской и Тюменской областей. Приведены результаты количественного химического анализа исследуемых подземных вод. Дано описание разработанной методики количественного определения железа, связанного с гуминовыми веществами. Изложены результаты исследования свойств соединений железа, присутствующих в подземных водах Томской и Тюменской областей. Четвертая глава посвящена выбору рациональной схемы получения питьевой воды из подземных источников Томской и Тюменской областей. Представлено описание разработанной малогабаритной установки для технологического моделирования процессов очистки воды. Приведены экспериментальные результаты по моделированию отдельных стадий обработки воды, содержащей железо, связанное с гуминовыми веществами. Показано практическое применение такого моделирования при оптимизации параметров технологической схемы водоочистной установки «Импульс». В заключении приведены выводы по полученным результатам исследований. В настоящее время проблема обеспечения населения качественной питьевой водой является одной из наиболее значимых. Эта проблема состоит не столько в обеспеченности водными ресурсами, сколько в получении воды безопасной для здоровья человека. России [1]. Как видно из приведенных цифр, наша страна располагает огромными ресурсами поверхностных вод, однако, в расчете на единицу площади, обеспеченность территории России этими ресурсами оказывается недостаточной. В некоторых случаях поверхностные воды слабо защищены от антропогенного загрязнения. Поэтому в качестве источников хозяйственно-питьевого водоснабжения в России используются как поверхностные, так и подземные воды. Поверхностные воды характеризуются наличием нерастворимых веществ (частицы глины, песка, ила). Содержание солей (величина минерализации1) в большинстве рек земного шара не велико (до 0 мг/л), так для Западной Сибири эта величина не превышает 0 мг/л [2]. Поверхностные воды, по сравнению с подземными, содержат повышенные количества органических веществ, основная часть которых представлена высокомолекулярными соединениями, способными образовывать органоминеральные комплексы с тяжелыми металлами [3, 4]. Состав поверхностных вод непрерывно изменяется вследствие протекания в них естественных процессов окисления и восстановления, смешения вод различных источников и т. Качество поверхностных вод большинства водных объектов России, несмотря на уменьшение объема сброса загрязняющих веществ в последнее время, по-прежнему, не отвечает нормативным требованиям. Содержание нефтепродуктов в них в десятки раз превышает предельно допустимые концентрации (ПДК), соединений азота - от до ПДК, фенолов - от 2 до 7 ПДК, ионов тяжелых металлов - десятки ПДК. По данным [1,5] только около % поверхностных водоисточников соответствуют гигиеническим нормативам. Поверхностные воды северных районов Томской и Тюменской областей являются непригодными для питьевого водоснабжения не только из-за повышенного содержания в них природных органических веществ, но и веществ, поступающих от деятельности газо- и нефтедобывающих предприятий [6, 7]. Подземные воды, в отличие от поверхностных, лучше защищены от опасности загрязнения и заражения, меньше подвержены сезонным колебаниям, более равномерно распространены по территории. Подземные воды представляют собой сложные многокомпонентные системы, включающие целый комплекс неорганических и органических веществ, газов, микрофлоры. Концентрация минеральных солей в этих водах зависит от условий их формирования. Для Томской и Тюменской областей величина минерализации находится в пределах 0 - 0 мг/л [8], при норме для питьевой воды мг/л. И хотя, качество подземных вод в отличие от поверхностных выше, однако по содержанию отдельных элементов они могут не отвечать нормативным требованиям. Так, по данным [9], около % подземных вод России содержат железо в концентрациях во много раз превышающих ПДК. Применение таких вод для питьевых целей без предварительной очистки невозможно.